Megújuló energiaforrások, bioenergia, bioüzemanyagok
Réczey Istvánné
ireczey@mail.bme.hu
Légköri széndioxid koncentráció és az átlaghőmérséklet
A légkör CO 2koncentrációja Az átlaghőmérséklet alakulása
250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350
11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15 15,5 16 széndioxid koncentráció [ppm]
átlag hőmérséklet [°C]
Energiaforrások
• Megújuló
- biomassza - napenergia - szél
- víz
- hullámverés - geotermikus
• Nem megújuló
- kőolaj - földgáz - kőszén - nukleáris
Biomassza 63%
Vízerőmű 31%
Egyebek 6 % Napenergia Szélenergia Termálvíz
15%
41%
23%
15%
6%
Energiaforrások EU 2000
Atomerőmű
Földgáz Kőolaj
Szén
Egyéb
És az USA
24%
23%
6%
8%
39% 47%
45%
1992 - Rio de Janeiro - Brazília
2000-ig a légköri CO2 koncentrációjának stabilizálása az 1990-es szinten
1997 - Kyoto - Japán
2012-ig az üvegházhatású gázok kibocsátásának átlagosan 5.2%-os csökkentése az 1990-es szintre vonatkoztatva
(EU tagállamok vállalása:8 %) 2005-ben lépett érvénybe . . . .
2015 - Párizsi klíma csúcs
A megállapodás szerint a Föld légkörének felmelegedését az aláíró 195 ország 2 Celsius-fok alatt tartja az iparosodás előtti mértékhez képest
.
Nemzetközi egyezmények
EU célok 2010-re
• Teljes energia felhasználásnak 12%-át megújuló
nyersanyagból kell biztosítani.
• Az elektromos áram 22%-át megújuló forrásból kell biztosítani.
• Folyadék üzemanyagoknak 2005-re 2%-a, 2010-re
5,75%- a (energia alapon) megújuló forrásból kell, hogy származzon.
• Üvegház hatást okozó gázok kibocsátását 8%-kal kell csökkenteni (1990-re vonatkoztatva).
A fenntartható, biztonságos, és megvalósítható energia ellátás biztosítása.
A kutatás és fejlesztés mozgatórugói
Környezetvédelem
alacsonyabb CO2 emisszió Agrárgazdaság
termények stabil piaca Gazdaság
Energiafüggetlenség biztosítása
Megújuló energiaforrások alkalmazása
Világ olajtartalékok (ENI 2016)
• Venezuela : 18%
• Kanada :10,2%
• Oroszország :4,8%
• USA :2,6%
• ---
• Szaud Arábia :16%
• Irán :9,5%
• Irak :8,5%
• Kuvait :6,1%
• Egyesült Arab Emírségek:5,9% (46%)
2014: EU megújuló átlag: 16%
2020-as cél: átlag 20%
Svédország: 52,6%
Lettország: 38,7%
Ausztria: 38,7%
Dánia: 29,2%
Luxemburg: 4,5%
Málta: 4,7%
Hollandia: 5,5%
Egyesült Királyság: 7%
A megújuló energiaforrásokból előállított energia aránya a bruttó belföldi energiafogyasztáson belül, 2016
(%)
Forrás: Eurostat (nrg_100a) és (nrg_107a)
Mi a biomassza?
Minden növényi vagy állati eredetű szerves anyag.
Növényi biomassza források:
- Fák, gabonák, algák
- Minden faipari, mezőgazdasági melléktermék és hulladék
- Kommunális hulladékok rostosanyag tartalma Fotoszintézis a növényi
biomassza termelése.
H
2O
ásványi
CO
2O
2Növényi
biomassza
Biomassza hasznosítása közvetlenül
Nyersanyagként, energiaforrásként átalakítás nélkül.
Felhasználása hő- és áramtermelésre nagyhatékonyságú (80- 90%) erőművekben már ma lehetséges.
Ilyen felhasználás esetén - aprítani,
- szárítani, valamint
- hulladékok és melléktermékek esetében granulálni
szükséges a biomasszát.
Biomassza hasznosítása átalakítással
Kémiai átalakítás
- szintézisgáz-BTL - bio-dízel
- bio-olajok
Biológiai átalakítás
- bio-gáz
- bio-hidrogén - bio-etanol
Bio-finomítók
hő, áram és
gépjármű-üzemanyag
különböző alapanyagok és energia
Átalakíthatjuk üzemanyaggá, ami hasonló vagy ugyanolyan módon használható fel, mint a fosszilis üzemanyagok.
Biomassza Bioolajok (biocrude)
Biohidrogén Szintézisgáz
CO/H
2BTL
Biomass to liquid Biodízel
Bioetanol Biogáz
Zsírsavak
Extrakció
Pirolízis
Fermentáció Fermentáció
Elgázosítás Fischer-Tropsch
szintézis
Átészterezés
Üvegházhatású gázok kibocsátásának változása
Hulladékkezelés -19%
Mezőgazdaság -5%
Ipar -18%
Közlekedés +19%
EU becslés: 1990 és 2010 közötti CO2 emisszió növekedés 90%-a a közlekedésből ered – emiatt nem tudja az EU teljesíteni a Kyoto vállalásokat
1990-1999
A közlekedési szektor
• A legnagyobb energia felhasználó
• A gépjárművek száma drasztikusan növekszik
- népességnövekedés
- korábban „bicikliző nemzetek” autóra szokása
Az Európai Közösség vállalása
Az Európai Parlament és Tanács 2003/30 irányelve (2003. V. 08.) A Tagállamoknak biztosítaniuk kell, hogy piacaikon minimális arányban jelen legyenek a bioüzemanyagok és más megújuló energiát hasznosító üzemanyagok. E cél eléréséhez nemzeti előirányzatokat kell felállítaniuk.
Mi a különbség?
A legnagyobb mennyiségben termelődő üvegházhatású gáz a szén- dioxid, ami bio- és fosszilis üzemanyagokból is keletkezik, de
üzem-Bio- anyagok
CO
2CO
2fosszilis olaj a bio-üzemanyagok esetében a széndioxid ciklus zárt.
EK 2003/30
• A referenciaérték minden esetben az adott ország piacán jelenlévő összes közlekedési célra használt benzin és dízelolaj energiatartalmának:
- 2%-a 2005. december 31-től, - 5,75%-a 2010. december 31-től.
• Felhasználási lehetőségek:
- tiszta üzemanyagként,
- ásványi olaj származékokba kevert bioüzemanyagként, - bioüzemanyagokból származó adalékanyagként.
Az EU 2030-as céljai – a VÍZIÓ
• jelentős rész a versenyképes európai ipar
terméke (biomassza széleskörű felhasználásával;
nyersanyag diverzifikálás)
• A maradék: kiegyensúlyozott kereskedelemben importból biztosítandó
A felszíni közlekedés üzemanyag szükségletének 25%-a biológiai eredetű legyen